發(fā)布時間：2020-06-22 15:11

【摘要】：環(huán)境問題日益嚴(yán)重的背景導(dǎo)致了對環(huán)境無害能源的高需求,氫氣被認(rèn)為是支持可持續(xù)能源發(fā)展的重要能源載體,可以作為質(zhì)子膜燃料電池(PEMFCs)的原料氣。但是,電池的鉑電極會被工業(yè)制氫中殘留的少量CO(約1%)毒化,經(jīng)證實,富氫氣氛中一氧化碳優(yōu)先氧化是去除CO最優(yōu)的選擇。CuO-CeO_2體系從催化性能和經(jīng)濟角度考慮都是很有應(yīng)用前途的催化劑。其分散在第三方載體與大塊本體結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出不同性能。ZIF基納米多孔碳材料(NPC)結(jié)構(gòu)可調(diào)、孔隙率高、比表面積大,是一種高效的催化劑或催化劑載體。本論文運用ZIF犧牲模板法制備摻氮多孔碳作為銅鈰復(fù)合催化劑中的載體,具體研究內(nèi)容如下:1、制備具有菱形十二面體三維結(jié)構(gòu)的CuCe/NPC高比表面積催化劑。研究表明,氧化物有部分鑲嵌到載體結(jié)構(gòu)中,導(dǎo)致載體和催化劑的相互作用。Cu_xO以高度分散的狀態(tài)存在,CeO_2具有較小的粒徑尺寸,部分銅離子進(jìn)入到CeO_2晶格內(nèi)部,促進(jìn)兩者間相互作用。2、改變煅燒處理時的溫度制備CuCe/NPC-t復(fù)合材料催化劑。Ce~(3+)濃度和氧缺陷濃度與焙燒溫度密切相關(guān)。樣品中的銅物種經(jīng)歷了Cu O-Cu_2O-Cu的還原路徑,還原程度越高表現(xiàn)越差的催化性能。載體中氮的存在使多孔碳對酸性客體分子CO_2具有吸附效果,導(dǎo)致催化劑表現(xiàn)出一定的抗水性能,但是較差的抗CO_2性能。3、選擇ZIF-8、ZIF-67和ZIF-8@ZIF-67犧牲模板經(jīng)過熱解碳化形成相應(yīng)具有高比表面積、高含氮量的NC,碳納米管包覆的高度石墨化的GC和中空核殼結(jié)構(gòu)的NC@GC多孔碳材料,用浸漬法與銅鈰混合氧化物結(jié)合。CO氧化活性受氧化物的分散性、銅鈰接觸界面的電子轉(zhuǎn)移以及NC、GC和NC@GC分別與銅鈰雙金屬氧化物接觸而發(fā)生的碳熱還原作用的影響。
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O643.36;TQ116.2
【圖文】：

PEMFCs的配置簡介Fig.1.1PEMfuelcellconfiguration

內(nèi)蒙古大學(xué)碩士學(xué)位論文Cs 的工作原理圖，并標(biāo)注了每個半電池和整體可以了解到整個工作過程，加壓氫氣進(jìn)入陽極氫離子和電子。H+穿過 PEMFCs 中心的質(zhì)子交極。然后氧分子、氫離子和電子在陰極催化還原轉(zhuǎn)化。常運行的原料氣是 H2，目前，世界上大部分的工的，在此過程中產(chǎn)生的 H2總會有微量的 CO 殘燃料進(jìn)入設(shè)備進(jìn)而毒害鉑電極，使得燃料電池不題是解決燃料問題，尋求合適的去除燃料中雜質(zhì)

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本文編號：2725851